KR102041974B1 - modular shape variable mirror using modular actuator manufactured by MLCC method - Google Patents

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KR102041974B1
KR102041974B1 KR1020190066211A KR20190066211A KR102041974B1 KR 102041974 B1 KR102041974 B1 KR 102041974B1 KR 1020190066211 A KR1020190066211 A KR 1020190066211A KR 20190066211 A KR20190066211 A KR 20190066211A KR 102041974 B1 KR102041974 B1 KR 102041974B1
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조현철
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엘아이지넥스원(주)
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light

Abstract

The present invention relates to a compact and high-density modular shape variable mirror required for developing an adaptive optical image system for obtaining a target image without loss by removing atmospheric disturbance by using a plurality of driver modules and a beam transmission system for transmitting a laser beam to a long distance, in order to solve problems of difficult standardization and the large deviation between products due to due to generation of difference of several micrometers or more in a process of aligning and bonding each driver present in a conventional shape variable mirror to which an individual driver is applied. Accordingly, the possibility of generating the difference in a process of combining each driver is very small as compared to that of the conventional shape variable mirror to which the individual driver is applied. Also, the standardization of a manufacturing method is easy so the deviation of manufactured products is very small, such that miniaturization and high-density can be performed. Therefore, the quality of an image obtained by astronomical observation and space object photographing, the quality of the long-distance transmission of laser, and the light focusing quality are improved.

Description

MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울{modular shape variable mirror using modular actuator manufactured by MLCC method}Modular shape variable mirror using modular actuator manufactured by MLCC method

본 발명은 형상 가변 거울에 대한 것으로, 더욱 자세하게는 MLCC공법을 이용하여 구현한 일체형 구동기 기술을 적용함으로써, 대기 외란을 제거하여 표적영상을 손실없이 획득하는 적응광학 영상 시스템과 레이저 빔을 원거리에 전송하는 빔 전송 시스템을 개발하는데 필요한 모듈형 형상 가변 거울에 관한 것이다.The present invention relates to a shape-variable mirror, and more particularly, by applying an integrated driver technology implemented using the MLCC method, transmitting an adaptive optical imaging system and a laser beam at a long distance by eliminating atmospheric disturbances and obtaining a target image without loss. It relates to a modular shape variable mirror required to develop a beam transmission system.

형상 가변 거울은 고에너지 레이저, 전자 광학 위성 감시 체계 등 다양한 무기체계에 적용할 수 있는 적응 광학 분야의 핵심부품이다.Shape-variable mirrors are a key component in the field of adaptive optics that can be applied to a variety of weapon systems, including high-energy lasers and electro-optical satellite surveillance systems.

최근에는 많은 무기체계에서 형상 가변 거울의 소형화, 고밀도화와 동시에 고성능이 요구되어 지고 있는 추세이며, 이에 따라 종래의 기술과는 다른 기술 반전 방향으로 새로운 설계 및 제작을 통해 형상 가변 거울의 소형화, 고밀도화를 추진해야 할 산업상 필요성이 강하게 요청되고 있다.Recently, in many weapon systems, miniaturization and densification of shape-variable mirrors have been required, and high performance is required. There is a strong demand for industrial needs to be pursued.

본 발명은 종래의 개별적 구동기를 적용한 형상 가변 거울에서 존재하고 있는 각 구동기를 정렬하고, 본딩하는 과정에서 수 um 이상의 차이가 발생함으로써 규격화가 어렵고, 각 제품마다 편차가 매우 큰 문제점을 해결하기 위하여 다수의 구동기 모듈을 이용하여 대기 외란을 제거하여 표적영상을 손실없이 획득하는 적응광학 영상 시스템과 레이저 빔을 원거리에 전송하는 빔 전송 시스템을 개발하는데 필요한 소형화 및 고밀도화 된 모듈형 형상 가변 거울을 개발하는데 그 목적이 있다.The present invention is difficult to standardize by aligning each driver existing in the shape-variable mirror to which the conventional individual driver is applied, and a difference of several um occurs in the process of bonding, and to solve the problem that the deviation is very large for each product. To develop a miniaturized and high-density modular shape variable mirror needed to develop an adaptive optical imaging system that eliminates atmospheric disturbances using a driver module of a target without loss of a target image and a beam transmission system that transmits a laser beam at a distance. There is a purpose.

본 발명의 실시 예에 따르면 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울은 세라믹과 전극을 적층하여 생성된 전압 인가 시 변위가 발생하는 구동기 모듈; 다수의 상기 구동기 모듈을 접합하여 제작되며, 상단면 및 하단면에 다이싱 처리가 수행된 구동기 어레이; 구동기 모듈과 유사한 열팽창 계수를 가지는 재질로 형성된 구동기 베이스 몸체 및 구동기 베이스 판의 접합면을 연마하고, 상기 각각의 접합면이 맞닿게 접합하여 구동기 어레이의 하우징 역할이 가능한 형태로 제작된 구동기 베이스; 상기 구동기 어레이와 구동기 베이스가 결합된 구동기 조립체; 및 실리콘, 알루미늄, 세라믹 유리 등의 재질로 제작되며, 하단면이 상기 구동기 조립체의 상단면과 접합되는 거울기판을 포함하고, 상기 거울기판의 하단면과 상기 구동기 조립체의 상단면에 이산화 규소 처리 공정을 수행하여 수산화 촉매 접합을 통해 상기 거울기판과 상기 구동기 조립체가 접합될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the modular variable mirror using a modular driver manufactured by the MLCC method includes a driver module in which displacement occurs when a voltage is generated by stacking ceramics and electrodes; A driver array manufactured by joining a plurality of the driver modules, and having a dicing process performed on upper and lower surfaces thereof; A driver base fabricated in a form in which a bonding surface of the driver base body and the driver base plate formed of a material having a coefficient of thermal expansion similar to that of the driver module is polished and bonded to each other to be in contact with each other so as to serve as a housing of the driver array; A driver assembly coupled to the driver array and a driver base; And a mirror substrate made of a material such as silicon, aluminum, ceramic glass, and having a bottom surface bonded to the top surface of the driver assembly, and a silicon dioxide treatment process on the bottom surface of the mirror substrate and the top surface of the driver assembly. The mirror substrate and the driver assembly may be bonded by performing a hydroxide catalyst bonding.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 제어 신호를 수신하여 미리 설정된 거울 가변 기준에 따라 거울 가변의 형상을 제어하는 인터페이스 보드를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the apparatus may further include an interface board that receives a control signal and controls the shape of the mirror variable according to a preset mirror variable reference.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 인터페이스 보드로 제어되는 다수의 구동기 모듈을 포함하는 형상 가변 거울이 내부에 체결되도록 고속 광파면 변형 거울 하우징; 고속 광파면 변형 거울 하우징과 체결된 상기 형상 가변 거울을 보호하는 외부 프레임으로 이루어진 케이스를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a high-speed optical wavefront deformable mirror housing for fastening therein a shape-variable mirror including a plurality of driver modules controlled by an interface board; It may further include a case made of an outer frame for protecting the shape variable mirror coupled to the high speed optical wavefront deformation mirror housing.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 고속 광파면 변형 거울 하우징과 체결된 상기 형상 가변 거울은 발열 본드를 이용하여 접합될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the shape variable mirror fastened to the high speed wavefront deformable mirror housing may be bonded using a heating bond.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 인터페이스 보드는, 제어 신호에 따라 각 구동기 모듈을 제어하여 입력 광파면 및 출력 광파면을 변형함으로써 원하는 위치에 출력 영상을 사출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the interface board may control the driver module according to a control signal to emit the output image at a desired position by modifying the input light wavefront and the output light wavefront.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 거울기판은, 상단부의 표면을 연마하고, 상기 연마된 상단부 표면을 코팅할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the mirror substrate may polish the surface of the upper end portion and coat the polished upper end surface.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 어레이는, 하단면에 전극 다이싱을 수행되고, 상기 하단부의 전극 다이싱의 규격과 동일하게 상기 구동기 어레이의 상단면에 다이싱이 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the driver array may be subjected to electrode dicing on the bottom surface, and the dicing may be performed on the top surface of the driver array in the same manner as that of the electrode dicing of the bottom portion.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 어레이는, 함침 처리가 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, an impregnation process may be performed on the driver array.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 다수의 구동기 모듈의 상단면 및 거울 기판의 하단면에 이산화 규소 코팅을 수행하여 실리카 기반의 중간 매질을 형성하고, 상기 중간 매질에 수산화물(NaOH)을 주입하여 수화 작용 및 에칭을 통해 중합 반응 및 탈수 작용으로 상기 거울기판과 구동기 조립체를 접합할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a silicon dioxide coating is performed on the top surfaces of the plurality of driver modules and the bottom surfaces of the mirror substrate to form a silica-based intermediate medium, and a hydroxide (NaOH) is injected into the intermediate medium to hydrate. And the mirror substrate and the driver assembly through polymerization and dehydration through etching.

본 발명에 따르면 종래의 개별적 구동기를 적용한 형상 가변 거울과 대비하여 각 구동기를 결합하는 과정에서의 차이가 발생할 가능성이 매우 적고, 제조방법의 규격화가 용이하여 제작되는 제품의 편차가 매우 적으므로 소형화 및 고밀도화가 가능함은 물론, 이에 따라 천문관측 및 우주물체 촬영 영상의 품질 향상, 레이저의 장거리 전송 품질 향상, 광 집속 품질 향상되는 효과를 제공할 수 있다.According to the present invention, the difference in the process of combining the respective drivers is very small compared to the shape variable mirror to which the conventional individual actuator is applied, and the manufacturing method is easily standardized, so that the variation of the manufactured product is very small. Not only is it possible to increase the density, and accordingly, the quality of the astronomical observation and space object photographed image can be improved, the long-distance transmission quality of the laser, and the light focusing quality can be provided.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따라 모듈형 형상 가변 거울에 추가될 수 있는 부품의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 인터페이스 보드까지 결합된 모듈형 형상 가변 거울의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 개시된 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울의 조립 과정은 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 개시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울의 단면도이다.
도 6은 도 1에 개시된 구동기 조립체를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1에 개시된 구동기 조립체의 연마 방법을 나타낸 도면이다.
도 8는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동기 모듈과 종래 기술의 구동기 모듈의 대비를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울이 제어되는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 도1에 개시된 구동기 조립체의 연마 방법을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a modular variable mirror according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of a component that can be added to the modular mirror variable according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a detailed configuration of a modular shape variable mirror coupled to the interface board according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a process of assembling the modular variable mirror according to the embodiment of FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the modular variable mirror in accordance with one embodiment of the present invention disclosed in FIG. 4.
6 is a view showing the driver assembly disclosed in FIG. 1.
FIG. 7 illustrates a method of polishing the driver assembly disclosed in FIG. 1.
8 is a view showing a contrast between the driver module and the driver module according to the prior art according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing that the modular variable mirror is controlled according to an embodiment of the present invention.
8 is a view illustrating a polishing method of the driver assembly disclosed in FIG. 1.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a modular shape variable mirror using a modular driver manufactured by the MLCC method according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울(600)의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a modular variable mirror 600 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울(600)은 구동기 모듈(100), 구동기 어레이(200), 구동기 베이스(300), 구동기 조립체(400), 거울기판(500)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the modular variable mirror 600 according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include a driver module 100, a driver array 200, a driver base 300, a driver assembly 400, and a mirror substrate 500. It may include.

구동기 모듈(100)은 세라믹과 전극을 적층하여 생성된 것으로, 전압 인가 시 변위가 발생할 수 있다.The driver module 100 is generated by stacking ceramics and electrodes, and displacement may occur when a voltage is applied.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 PZT 계열의 세라믹과 전극이 적층시켜 전압 인가 시 변위가 발생하도록 구동기 모듈(100)을 성형할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the PZT-based ceramic and the electrode may be stacked to form the driver module 100 so that displacement occurs when a voltage is applied.

구동기 어레이(200)는 다수의 구동기 모듈을 접합하여 제작될 수 있으며, 상단면 및 하단면에 다이싱 처리가 수행될 수 있다.The driver array 200 may be manufactured by bonding a plurality of driver modules, and a dicing process may be performed on the top and bottom surfaces thereof.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 어레이(200)의 하단면에 전극 다이싱을 수행되고, 하단부의 전극 다이싱의 규격과 동일하게 구동기 어레이의 상단면에 다이싱이 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, electrode dicing may be performed on the bottom surface of the driver array 200, and dicing may be performed on the top surface of the driver array in the same manner as that of the electrode dicing of the bottom portion.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 제작된 구동기 어레이의 각 접합면을 가공 및 연마하고, 상기 구동기 어레이의 하단면에 전극 다이싱을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each bonding surface of the manufactured driver array may be processed and polished, and electrode dicing may be performed on the bottom surface of the driver array.

본 발명의 일 실시예에 따르면 하단면에 전극 다이싱 처리된 구동기 어레이의 하부는 연삭 영역, 전극, 다이싱 영역으로 구분될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the lower portion of the driver array having electrode dicing on the lower surface may be divided into a grinding region, an electrode, and a dicing region.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 하단부의 전극 다이싱의 규격과 동일하게 구동기 어레이의 상단면에 다이싱을 수행할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, dicing may be performed on the top surface of the driver array in the same manner as that of the lower electrode dicing.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 가로, 세로의 규격이 각각 3mm의 정사각형의 규격을 가지는 다이싱 처리가 수행될 수 잇다.According to an embodiment of the present invention, a dicing process may be performed in which the horizontal and vertical standards each have a square size of 3 mm.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 어레이(200)는 함침 처리가 수행되어질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the driver array 200 may be impregnated.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 어레이(200)에 포함된 다수의 구동기 모듈(100)을 서로 접합함에 있어서 접합면을 연마할 수 있고, 연마 이후 구동기 어레이(200)의 접합면에 수산화 촉매 접합을 위한 이산화 규소 처리 공정을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the bonding surface may be polished when the plurality of driver modules 100 included in the driver array 200 are bonded to each other, and after the polishing, the hydroxide catalyst is bonded to the bonding surface of the driver array 200. Silicon dioxide treatment process can be performed.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 모듈(100)을 접합하기 위하여 에폭시를 이용한 접합 등의 방법이 사용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a method such as bonding using epoxy may be used to bond the driver module 100.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 어레이는 다수의 구동기 모듈(100)의 접합면이 서로 맞닿을 수 있도록 일렬로 길게 접합될 수 있으며, 일렬로 접합된 다수의 구동기 모듈을 2열 또는 다수열로 접합하여 구동기 어레이(200)를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the driver array may be joined in a long line so that the joining surfaces of the plurality of driver modules 100 may be in contact with each other, and the plurality of driver modules joined in a row may be connected in two rows or a plurality of rows. Bonding may produce the driver array 200.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 접합된 다수의 구동기 모듈(100)로 이루어진 구동기 어레이(200)를 사용자가 필요한 구동기의 크기 및 간격대로 다이싱(Dicing)할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a driver array 200 including a plurality of bonded driver modules 100 may be diced according to a size and an interval of a driver required by a user.

구동기 베이스(300)는 구동기 모듈과 유사한 열팽창 계수를 가지는 재질로 형성된 구동기 베이스 몸체 및 구동기 베이스 판의 접합면을 연마하고, 각각의 연마된 접합면이 맞닿게 접합하여 구동기 어레이의 하우징 역할이 가능한 형태로 제작될 수 있다.The driver base 300 polishes the joint surfaces of the driver base body and the driver base plate formed of a material having a coefficient of thermal expansion similar to that of the driver module, and allows each polished joint surface to be bonded to each other to serve as a housing of the driver array. It can be produced as.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 성형된 구동기 베이스 몸체 및 구동기 베이스 판의 접합면을 연마할 수 있으며, 연마된 각각의 접합면이 맞닿게 접합시켜 구동기 베이스(300)를 제작할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the joint surfaces of the molded driver base body and the driver base plate may be polished, and the polished joint surfaces may be bonded to each other to manufacture the driver base 300.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 베이스(300)는 구동기 모듈(100)과 유사한 열팽창 계수를 가지는 재질로 제작될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the driver base 300 may be made of a material having a thermal expansion coefficient similar to that of the driver module 100.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 모듈(100)과 유사한 열팽창 계수를 가지는 재질로 구동기 베이스(300)에 실리콘(Si), 알루미늄 등의 재질이 사용될 수 있으나 이에 한정되지는 아니한다.According to an embodiment of the present invention, a material such as silicon (Si) or aluminum may be used for the driver base 300 as a material having a thermal expansion coefficient similar to that of the driver module 100, but is not limited thereto.

구동기 조립체(400)는 구동기 어레이(200)와 구동기 베이스(300)가 결합된 것일 수 있다.The driver assembly 400 may be a combination of the driver array 200 and the driver base 300.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 어레이(200)와 구동기 베이스(300)를 접합하여 구동기 조립체(400)를 제작할 수 있고, 구동기 조립체(400)의 상단면을 펠트 폴리싱함으로써 접착면을 연마할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the driver assembly 400 may be manufactured by bonding the driver array 200 and the driver base 300, and the adhesive surface may be polished by felt polishing the upper surface of the driver assembly 400. have.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 어레이(200)와 접합될 구동기 베이스(300)를 접합면을 연마할 수 있으며, 연마된 접합면에 수산화 촉매 접합을 위한 이산화 규소 처리 공정을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the bonding surface of the driver base 300 to be bonded to the driver array 200 may be polished, and a silicon dioxide treatment process for bonding a hydroxide catalyst may be performed on the polished bonding surface.

거울기판(500)은 실리콘, 알루미늄, 세라믹 유리 등의 재질로 제작되며, 하단면이 구동기 조립체의 상단면과 접합될 수 있다.The mirror substrate 500 is made of a material such as silicon, aluminum, ceramic glass, and the bottom surface may be bonded to the top surface of the driver assembly.

상기 실시 예에 따르면 거울기판(500)의 하단면과 구동기 조립체(400)의 상단면에 이산화 규소 처리 공정을 수행하여 수산화 촉매 접합을 통해 거울기판(500) 과 구동기 조립체(400)가 접합될 수 있다.According to the embodiment, the mirror substrate 500 and the driver assembly 400 may be bonded to each other by performing a silicon dioxide treatment process on the bottom surface of the mirror substrate 500 and the top surface of the driver assembly 400. have.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 조립체(400)에 포함된 다수의 구동기 모듈(100)의 상단면 및 거울 기판(500)의 하단면에 이산화 규소 코팅을 수행하여 실리카 기반의 중간 매질을 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, silicon dioxide coating may be performed on the top surfaces of the plurality of driver modules 100 and the bottom surfaces of the mirror substrate 500 included in the driver assembly 400 to form a silica-based intermediate medium. Can be.

또한 상기 실시 예에 따르면 중간 매질에 수산화물(NaOH)을 주입하여 수화 작용 및 에칭을 통해 중합 반응 및 탈수 작용으로 상기 거울기판과 구동기 조립체를 접합할 수 있다.In addition, according to the above embodiment, the mirror substrate and the driver assembly may be bonded to each other by injecting hydroxide (NaOH) into an intermediate medium through polymerization and dehydration through hydration and etching.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 구동기 조립체(400)의 접합면과 거울기판(500)접합면을 연마하고, 연마된 접착면을 수산화 촉매 접합을 위해 이산화 규소(Sio2)처리를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the bonding surface of the driver assembly 400 and the mirror substrate 500 may be polished, and the polished bonding surface may be treated with silicon dioxide (Sio2) for bonding the hydroxide catalyst.

특히, 구동기 조립체(400)의 접합면은 한번에 연마하는 방식으로 연마를 수행할 수 있다.In particular, the bonding surface of the driver assembly 400 may be polished in a manner that is polished at once.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 거울기판(500)은 상단부의 표면을 연마하고, 연마된 상단부 표면을 코팅할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the mirror substrate 500 may polish the surface of the upper end portion and coat the polished upper end surface.

도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따라 모듈형 형상 가변 거울(1000)에 추가될 수 있는 부품의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a view showing the configuration of components that can be added to the modular variable mirror 1000 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따르라 형상 가변 거울(600)에 케이스 (900), 고속 광파면 변형 거울 하우징(800), 인터페이스 보드(700)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, according to an embodiment of the present invention, the shape variable mirror 600 may further include a case 900, a high speed optical wavefront deformable mirror housing 800, and an interface board 700.

인터페이스 보드(700)는 제어 신호를 수신하여 미리 설정된 거울 가변 기준에 따라 거울 가변의 형상을 제어할 수 있다.The interface board 700 may receive a control signal and control the shape of the mirror variable according to a preset mirror variable reference.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 내부 인터페이스 보드에 보호창을 결합할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a protective window may be coupled to an internal interface board.

고속 광파면 변형 거울 하우징(800)는 인터페이스 보드로 제어되는 다수의 구동기 모듈을 포함하는 형상 가변 거울이 내부에 체결되는 하우징의 형태를 가질 수 있다.The high speed wavefront deformable mirror housing 800 may have a form of a housing in which a shape variable mirror including a plurality of driver modules controlled by an interface board is fastened therein.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 고속 광파면 변형 거울 하우징(800)과 형상 변형의 제어를 지원할 인터페이스 보드(700)를 조립하는 방식으로 결합할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the high-speed optical wavefront deformable mirror housing 800 and the interface board 700 to support the control of the shape deformation may be combined in a manner of assembling.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 고속 광파면 변형 거울 하우징(800)과 체결된 형상 가변 거울(600)은 발열 본드를 이용하여 접합될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the shape variable mirror 600 fastened to the high speed wavefront deformable mirror housing 800 may be bonded using a heating bond.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 내부 인터페이스 보드에 보호창을 결합할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a protective window may be coupled to an internal interface board.

케이스(900)는 고속 광파면 변형 거울 하우징과 체결된 상기 형상 가변 거울을 보호하는 외부 프레임으로 이루어질 수 있다.The case 900 may be formed of an outer frame that protects the shape-variable mirror fastened to the high speed wavefront deformable mirror housing.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 고속 광파면 변형 거울 하우징과 체결된 상기 형상 가변 거울은 발열 본드를 이용하여 접할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the shape-variable mirror fastened to the high speed optical wavefront deformable mirror housing may be contacted using a heating bond.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 제어 신호에 따라 각 구동기 모듈을 제어하여 입력 광파면 및 출력 광파면을 변형함으로써 원하는 위치에 출력 영상을 사출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by outputting an output image to a desired position by controlling each driver module according to a control signal and modifying an input light wave surface and an output light wave surface.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 인터페이스 보드까지 결합된 모듈형 형상 가변 거울의 세부 구성을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a detailed configuration of a modular shape variable mirror coupled to the interface board according to an embodiment of the present invention.

도 3와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면 모듈형 형상 가변 거울은 거울기판(500), 구동기 어레이(200), 구동기 베이스(300), 구동기 베이스 몸체(310) 및 구동기 베이스 판(320), 고속 광파면 변형 거울 하우징(800), 인터페이스 보드(700)을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention as shown in FIG. 3, the modular shape variable mirror includes a mirror substrate 500, a driver array 200, a driver base 300, a driver base body 310 and a driver base plate 320, It may include a high-speed wavefront deformation mirror housing 800, the interface board 700.

도 4는 도 2에 개시된 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울(1000)의 조립 과정은 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a view illustrating an assembly process of the modular variable mirror 1000 according to the exemplary embodiment of FIG. 2.

도 4를 참조하면 상기 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울(1000)은 일 실시 예에 따른 형상 가변 거울(600)에 고속 광파면 변형 거울 하우징(800), 인터페이스 보드(700)의 조립 위치 및 이를 둘러싸고 있는 케이스(900)의 구조가 나타나 있다.Referring to FIG. 4, the modular shape variable mirror 1000 according to the embodiment includes an assembly position of the high speed optical wavefront deformable mirror housing 800 and the interface board 700 in the shape variable mirror 600 according to an embodiment. The structure of the case 900 surrounding it is shown.

도 5는 도 4에 개시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울의 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the modular variable mirror in accordance with one embodiment of the present invention disclosed in FIG. 4.

도 5를 참조하면 도 4에 개시된 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울(1000)의 단면이 나타나 있다.Referring to FIG. 5, there is shown a cross section of a modular variable mirror 1000 according to the embodiment disclosed in FIG. 4.

도 6은 도 1에 개시된 구동기 조립체(400)를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram of the driver assembly 400 disclosed in FIG. 1.

도 6을 참조하면 구동기 조립체(400)는 다수의 구동기 모듈(100)를 접합하여 형성된 구동기 어레이(200)는 구동기 베이스(300)의 중앙에 위치하도록 결합될 수 있으며, 상단면에 구동기 어레이의 다이싱된 상단면이 위치하고, 하단면에 구동기 어레이의 전극 다이싱된 하단면이 위치하도록 결합될 수 있다.Referring to FIG. 6, the driver assembly 400 may be coupled so that the driver array 200 formed by joining a plurality of driver modules 100 may be positioned at the center of the driver base 300, and the die of the driver array may be disposed on the top surface of the driver assembly 400. The top top surface is positioned, and the bottom surface may be coupled to the electrode diced bottom surface of the driver array.

도 7은 도 1에 개시된 구동기 조립체의 연마 방법을 나타낸 도면이다.FIG. 7 illustrates a method of polishing the driver assembly disclosed in FIG. 1.

도 7을 참조하면 구동기 조립체(400)의 상단면을 연마하기 위해 원판형의 형태로 회전이 가능한 알루미늄 재질의 공구에 펠트 부착공구를 결합하여 펠트 폴리싱을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 7, felt polishing may be performed by coupling a felt attachment tool to a tool of aluminum material that is rotatable in a disk shape to polish the top surface of the driver assembly 400.

도 8는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동기 모듈과 종래 기술의 구동기 모듈의 대비를 나타낸 도면이다.8 is a view showing a contrast between the driver module and the driver module according to the prior art according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면 종래의 기술은 개별 구동기(일반적인 압전 액추에이터 또는 다른 형태로 구현됨)를 사용하기 때문에 구동기 개수(채널)에 따라 형상 가변 거울의 설계 시 고려할 사항들이 달라지며, 이에 따라, 본딩하는 과정에서 수 um 이상의 차이가 발생함으로써 규격화가 어렵고, 각 제품마다 편차가 매우 큰 문제점이 발생하게 된다.Referring to FIG. 8, since the conventional technology uses an individual driver (implemented in a general piezoelectric actuator or other form), considerations for designing the shape-variable mirror vary according to the number of drivers (channels). More than a few um difference in the process is difficult to standardize, the problem is very large deviation for each product.

이에 반하여 구동기 모듈을 사용하는 본 발명의 실시 예의 경우 형상 가변 거울의 구동기 개수 확장성이 뛰어나기 때문에 설계가 용이하고 각 제품마다의 편차를 줄일 수 있는 효과가 발생한다.On the contrary, in the embodiment of the present invention using the driver module, since the number of drivers of the shape-variable mirror is excellent in expandability, the design is easy and the variation of each product is reduced.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈형 형상 가변 거울이 제어되는 것을 나타낸 도면이다.9 is a view showing that the modular variable mirror is controlled according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면 인터페이스 보드(700)은 제어 신호를 수신하여 미리 설정된 거울 가변 기준에 따라 형상 가변 거울(1000)의 반사면의 형상을 제어할 수 있으며, 이러한 제어 신호에 따라 각 구동기 모듈을 제어하여 입력 광파면 및 출력 광파면을 변형함으로써 원하는 위치에 출력 영상을 사출할 수 있다.Referring to FIG. 9, the interface board 700 may receive a control signal and control the shape of the reflective surface of the shape variable mirror 1000 according to a preset mirror variable reference, and control each driver module according to the control signal. The output image can be emitted to a desired position by modifying the input light wavefront and the output light wavefront.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Embodiments of the present invention are not implemented only by the above-described apparatus and / or method, but the embodiments of the present invention have been described in detail above, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the following claims are made. Various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the scope of the present invention.

Claims (9)

세라믹과 전극을 적층하여 생성된 전압 인가 시 변위가 발생하는 구동기 모듈;
다수의 상기 구동기 모듈을 접합하여 제작되며, 상단면 및 하단면에 다이싱 처리가 수행된 구동기 어레이;
구동기 모듈과 유사한 열팽창 계수를 가지는 재질로 형성된 구동기 베이스 몸체 및 구동기 베이스 판의 접합면을 연마하고, 각각의 상기 접합면이 맞닿게 접합하여 구동기 어레이의 하우징 역할이 가능한 형태로 제작된 구동기 베이스;
상기 구동기 어레이와 구동기 베이스가 결합된 구동기 조립체; 및
실리콘, 알루미늄, 세라믹 유리 등의 재질로 제작되며, 하단면이 상기 구동기 조립체의 상단면과 접합되는 거울기판을 포함하고,
상기 거울기판의 하단면과 상기 구동기 조립체의 상단면에 이산화 규소 처리 공정을 수행하여 수산화 촉매 접합을 통해 상기 거울기판과 상기 구동기 조립체가 접합되고,
제어 신호를 수신하여 미리 설정된 거울 가변 기준에 따라 거울 가변의 형상을 제어하는 인터페이스 보드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울.A driver module in which displacement occurs upon application of a voltage generated by stacking ceramics and electrodes;
A driver array manufactured by joining a plurality of the driver modules, and having a dicing process performed on upper and lower surfaces thereof;
A driver base fabricated in a form in which a bonding surface of the driver base body and the driver base plate formed of a material having a coefficient of thermal expansion similar to that of the driver module is polished, and the joining surfaces of the driver bases are bonded to each other to serve as a housing of the driver array;
A driver assembly coupled to the driver array and a driver base; And
It is made of a material such as silicon, aluminum, ceramic glass, the bottom surface includes a mirror substrate bonded to the top surface of the driver assembly,
The mirror substrate and the driver assembly are bonded to each other by performing a silicon dioxide treatment process on a lower surface of the mirror substrate and an upper surface of the driver assembly, and by bonding a hydroxide catalyst,
A modular shape variable mirror using a modular driver manufactured by the MLCC method, characterized in that it further comprises an interface board for receiving a control signal and controlling the shape of the mirror variable according to a preset mirror variable reference. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 인터페이스 보드로 제어되는 다수의 구동기 모듈을 포함하는 형상 가변 거울이 내부에 체결되도록 고속 광파면 변형 거울 하우징;
상기 고속 광파면 변형 거울 하우징과 체결된 상기 형상 가변 거울을 보호하는 외부 프레임으로 이루어진 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울.The method of claim 1,
A high speed optical wavefront deformable mirror housing such that a shape variable mirror including a plurality of driver modules controlled by the interface board is fastened therein;
Modular shape variable mirror using a modular driver manufactured by the MLCC method characterized in that it further comprises a case made of an external frame for protecting the shape variable mirror coupled to the high-speed light wavefront deformation mirror housing. 제 3 항에 있어서,
상기 고속 광파면 변형 거울 하우징과 체결된 상기 형상 가변 거울은 발열 본드를 이용하여 접합되는 것을 특징으로 하는 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울.The method of claim 3, wherein
And the shape variable mirror coupled to the high speed optical wavefront deformable mirror housing is bonded using heat generating bonds. 제 1 항에 있어서 상기 인터페이스 보드는,
제어 신호에 따라 각 구동기 모듈을 제어하여 입력 광파면 및 출력 광파면을 변형함으로써 원하는 위치에 출력 영상을 사출하는 것을 특징으로 하는 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울.The method of claim 1, wherein the interface board,
A modular shape variable mirror using a modular driver produced by the MLCC method, characterized in that for outputting the output image to a desired position by controlling each driver module according to the control signal to deform the input light wave surface and the output light wave surface. 제 1 항에 있어서 상기 거울기판은,
상단부의 표면을 연마하고, 상기 연마된 상단부 표면을 코팅하는 것을 특징으로 하는 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울.The method of claim 1, wherein the mirror substrate,
A modular shape variable mirror using a modular actuator manufactured by the MLCC method, characterized in that the top surface is polished, and the polished top surface is coated. 제 1 항에 있어서 상기 구동기 어레이는,
하단면에 전극 다이싱이 수행되고, 상기 하단면의 전극 다이싱의 규격과 동일하게 상기 구동기 어레이의 상단면에 다이싱이 수행되는 것을 특징으로 하는 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울.The method of claim 1, wherein the driver array,
Electrode dicing is performed on the bottom surface, and the modular type using a modular driver produced by the MLCC method, characterized in that the dicing is performed on the top surface of the driver array in the same manner as the electrode dicing of the bottom surface Shape variable mirror. 제 7 항에 있어서 상기 구동기 어레이는,
함침 처리가 수행되는 것을 특징으로 하는 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울.The method of claim 7, wherein the driver array,
Modular shape variable mirror using a modular actuator produced by the MLCC method characterized in that the impregnation process is performed. 제 1 항에 있어서,
상기 다수의 구동기 모듈의 상단면 및 거울 기판의 하단면에 이산화 규소 코팅을 수행하여 실리카 기반의 중간 매질을 형성하고, 상기 중간 매질에 수산화물(NaOH)을 주입하여 수화 작용 및 에칭을 통해 중합 반응 및 탈수 작용으로 상기 거울기판과 구동기 조립체를 접합하는 것을 특징으로 하는 MLCC 공법으로 제작된 모듈형 구동기를 이용한 모듈형 형상 가변 거울.The method of claim 1,
Silicon dioxide coating is performed on the top surfaces of the plurality of driver modules and the bottom surfaces of the mirror substrate to form a silica-based intermediate medium, and a hydroxide (NaOH) is injected into the intermediate medium to give a polymerization reaction through hydration and etching. Modular shape variable mirror using a modular driver manufactured by the MLCC method, characterized in that for bonding the mirror substrate and the driver assembly by a dehydration action.
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